Calculator voor het berekenen van het totale volume van het verwarmingssysteem

Een expansievat installeren

Bij het installeren van een expansievat moet met twee omstandigheden rekening worden gehouden:

Wanneer de container met vloeistof is gevuld, zal het gewicht aanzienlijk toenemen, dus de houder moet zijn ontworpen voor ladingen.
De unit moet vrij toegankelijk zijn voor onderhoud (vooral in open systemen, waar periodiek water moet worden bijgevuld).

De installatiemethode is afhankelijk van de gebruikte materialen. Dit kan lassen, flenzen of kunststof verbinding zijn met een speciale soldeerbout.

Een vrij veel voorkomende fout bij het gebruik van afdichtingsmaterialen die niet geschikt zijn voor het monteren van verwarmingselementen.
Bijvoorbeeld een afdichtmiddel voor kunststof ramen - het is niet ontworpen om met hoge temperaturen te werken, dus na een tijdje zal het lekken.

Tips voor het installeren van een expansievat voor een verwarmingssysteem:

Werken zijn gepland tijdens de warme periode, bij positieve temperaturen;
Zorg ervoor dat u een veiligheidsklep installeert;
De nieuwste modellen gasboilers hebben een kleine tank in hun ontwerp, u moet er niet alleen op vertrouwen als de lengte van de pijpleiding aanzienlijk is. Het is noodzakelijk om alles opnieuw te berekenen en indien nodig een extra uitbreiding te installeren.
Als er een kraan is geïnstalleerd in een kort gedeelte tussen de tank en de verwarmingsbuizen, kan dit, indien nodig, de unit demonteren zonder de werking van het hele systeem te verstoren.

Het organiseren van een warm vloersysteem is het moeilijkst in de badkamer, omdat je alles luchtdicht moet maken zodat het systeem geen interactie aangaat met vocht. - apparaatopties en installatiestappen.

Tanks met een ballonachtig membraan.

In dit geval bevindt de luchtkamer zich langs de omtrek van de hele tank en omringt de rubberen kamer voor het koelmiddel. Wanneer het aankomt, begint de laatste uit te zetten als een opgeblazen ballon. Dankzij dit tankapparaat is het mogelijk om de druk in het systeem nauwkeuriger te regelen.

Opgemerkt moet worden dat ballonmembranen kunnen worden vervangen als ze verslijten, terwijl diafragmamembranen niet kunnen worden vervangen. Het materiaal waaruit het membraan is gemaakt is erg belangrijk. Het moet thermische stabiliteit en tegelijkertijd een hoge elasticiteit hebben. Bij het kiezen van een tank moet u bekend zijn met membraankenmerken als duurzaamheid, bedrijfstemperatuur, waterbestendigheid en naleving van sanitaire en hygiënische normen.

Werkingsschema expansievat

Werkingsprincipe

Uit de natuurkunde is bekend dat de vloeistof onsamendrukbaar is.

In het verwarmingscircuit wordt water als warmtedrager gebruikt.

In het temperatuurbereik van 20 tot 90 graden verandert het volume en zet het uit als het opwarmt.

Als we ons het verwarmingsnetwerk voorstellen als een vat met een complexe configuratie, dan zal het verwarmen van de inhoud ervoor zorgen dat de wanden breken als gevolg van de uitzetting van de vloeistof.

Om dit fenomeen te compenseren, wordt een expansievat gebruikt, dat dient als een extra volume voor het plaatsen van overtollig koelmiddel.

Nadat het water is uitgezet, komt het de tank binnen en wanneer het is afgekoeld (geschatte prijzen voor een verwarmingskabel voor watertoevoer) gaat het terug in het systeem.

Het is gewoon onmogelijk om overtollig water te verwijderen, omdat wanneer het afkoelt, de leegte wordt ingenomen door lucht en het circuit niet meer werkt.

Weet jij wat je moet doen als er water uit de tank in het toilet stroomt. Lees het nuttige artikel voor tips en advies van meester-loodgieters over het oplossen van problemen.

Over de omvang van asbestcementbuizen met een afmeting van 150 mm staat op deze pagina geschreven.

Zo beschermt het expansievat het verwarmingssysteem tegen zowel een teveel als een tekort aan koelvloeistof en compenseert het alle bewegingen in het volume.

Expansievat ontwerp

Het expansievat is een koolstofstalen behuizing met een gepoedercoate rode, grijze of witte coating, met aan de binnenkant een rubberen membraan in de vorm van een diafragma of in de vorm van een cilinder. De eerste wordt voornamelijk gebruikt in kleine containers, de tweede - in grote. Tanks in de fabriek zijn soms uitgerust met een veiligheidsklep die het systeem beschermt tegen overschrijding van de toegestane druk. Als dit gebeurt, gaat de klep open, waardoor overtollig water vrijkomt. Het is beter om op veilig te spelen en ervoor te zorgen dat uw product het heeft. Zo niet, koop en monteer naast de tank.

Expansievat met een membraan in de vorm van een membraan. Zo'n apparaat lijkt meer op een ton, in tweeën gedeeld door een beweegbare rubberen scheidingswand. Bij de productie wordt lucht in het bovenste deel van de tank gepompt, waardoor een begindruk ontstaat. Nadat de tank is aangesloten, begint koelvloeistof uit het netwerk in de onderste kamer te stromen. Op dat moment, wanneer het elastische membraan in een nul-rustige positie komt en als het ware op het oppervlak van de koelvloeistof ligt, wordt het verwarmingssysteem als volledig gevuld en startklaar beschouwd. Wanneer de temperatuur van het koelmiddel stijgt, neemt het volume toe en wordt het teveel afgevoerd naar het expansievat. Door de lucht samen te persen, wordt het membraan in de luchtkamer bewogen, waardoor de interne ruimte van de tank groter wordt en er een overmaat aan koelmiddel binnenkomt. Zodra het koelmiddel afkoelt en terugkeert naar zijn oorspronkelijke volume, stopt het effect op het membraan en brengt de lucht in de bovenste kamer, zonder weerstand, het membraan in zijn oorspronkelijke, rustige positie, waardoor de druk in het systeem automatisch wordt aangepast.

Kenmerken van het kiezen van een expansievat voor een verwarmingssysteem, een paar nuances

Bij het kiezen van een expansievat moet u op de volgende criteria letten:

installatie locatie;
type verwarmingssysteem (met natuurlijke en geforceerde circulatie);
bedrijfsparameters van het systeem, inclusief druk (het is noodzakelijk om drukberekeningen uit te voeren voor de tank, koelvloeistof, warmtewisselaar);
het volume van het expansievat (kan niet minder zijn dan 10% van het totale volume water in het systeem);
de behoefte aan geautomatiseerde controle;
kenmerken van de tankwerking (autonoom niet-vluchtig, met geforceerde circulatie en aansluiting op het elektriciteitsnet)

Een van de criteria voor het kiezen van apparatuur is de berekening van water en de druk ervan. Bij dergelijke berekeningen van het verwarmingssysteem wordt rekening gehouden met het volgende:

het watervolume in de ketel (dit staat aangegeven in het paspoort voor de ketel);
het watervolume voor radiatoren (het is noodzakelijk om voor elke radiator afzonderlijk te berekenen en de verkregen waarden samen te vatten);
het volume koelvloeistof in de leidingen van het systeem (berekend voor alle circuits met de formule Vtot = π × D2 × L/4, waarbij D de buisdiameter is, L de buislengte).

Deze berekening berekent hoeveel volume de tank moet hebben. Gewoonlijk wordt bij het ontwerpen bepaald dat het volume van het expansievat niet minder dan 10-15% mag zijn. Deze waarde is voldoende om lucht uit het verwarmingscircuit te verwijderen en de apparatuur te beschermen tegen scheuren of lekken tijdens thermische uitzetting.

Open en gesloten verwarmingssystemen

Open tanks worden gebruikt voor verwarmingssystemen waarbij het koelmiddel door de zwaartekracht circuleert. De tank is meestal cilindrisch of rechthoekig met een open bovenkant en is verbonden met het verwarmingssysteem via een uitlaat aan de onderkant.

Er zijn nog veel meer nadelen aan het gebruik van open tanks:

regelmatig onderhoud is vereist;
warmteverliezen in het systeem zijn vrij hoog;
de binnenwanden van de tank zijn onderhevig aan corrosie;
tijdens installatie is extra leidingwerk vereist;
installatie wordt uitgevoerd op de zolder, wat extra versteviging van de vloeren vereist vanwege het grote gewicht van de tank.

Een voorbeeld van een open expansievat van roestvrij staal

Gesloten tanks kunnen voor elk verwarmingssysteem worden gebruikt, maar zijn meestal vereist voor geforceerde verwarming. De tank is gesloten, dat wil zeggen dat contact tussen het koelmiddel en de omringende lucht is uitgesloten. Bovendien kunnen verzegelde tanks worden uitgerust met automatische of handmatige kleppen, manometers om de druk in het systeem te meten.

De voordelen van dergelijke apparatuur zijn talrijk:

de tank kan in de stookruimte worden gemonteerd, er is geen vorstbescherming nodig;
het drukniveau in het systeem kan behoorlijk hoog zijn;
de tank is beter beschermd tegen corrosie, de levensduur is lang;
de koelvloeistof verdampt niet;
er zijn geen warmteverliezen;
onderhoud van het systeem is eenvoudiger, het is niet nodig om de druk, het waterniveau te controleren.

Expansievat gesloten type WESTER

Gesloten membraantank

Voor het membraansysteem wordt een gesloten tank gebruikt, waarvan de werking vergelijkbaar is met een conventionele gesloten tank. Het werkingsprincipe is heel eenvoudig: bij verwarming zet het koelmiddel uit, "overtollig" water komt in een compartiment van de tank, waardoor het elastische membraan onder druk komt te staan. Bij afkoeling neemt de druk af, de lucht uit de tweede tank duwt koel water terug in het systeem, dat wil zeggen, het circuleert.

Het membraan kan verwijderbaar of niet-verwijderbaar zijn, het komt niet in contact met de binnenwanden van het apparaat. Als het membraan beschadigd is, moet het worden vervangen, omdat de tank niet meer werkt.

Een van de voordelen van het gebruik van dergelijke apparatuur is:

compacte tankafmetingen;
de koelvloeistof verdampt niet;
systeemwarmteverliezen zijn minimaal;
het systeem is beschermd tegen corrosie;
het is mogelijk om met hoge druk te werken zonder angst voor schade aan het systeem.

Membraan expansievat

Expansievat van een open verwarmingssysteem berekening en installatieregels

Expansievaten worden gebruikt in alle schema's van individuele verwarmingssystemen. Het belangrijkste doel van het expansievat is om het volume van het verwarmingssysteem te compenseren dat wordt veroorzaakt door de thermische uitzetting van het koelmiddel.

Kenmerken van een open verwarmingstank

Het is namelijk zo dat het volume van de koelvloeistof toeneemt met toenemende druk, en als er geen extra capaciteit wordt geboden waar het overtollige volume zou kunnen passen, dan kan de druk in het verwarmingssysteem zo sterk toenemen dat er een doorbraak optreedt. Een expansievat wordt gebruikt om overdruk in het systeem te elimineren.

Bovendien verschilt het expansievat van een open verwarmingssysteem van tanks die zijn ontworpen voor gesloten systemen. In gesloten systemen worden tanks gebruikt die niet communiceren met de atmosfeer. In een open systeem is het gebruik van een dergelijke tank onmogelijk, omdat overdruk in de tank een grote weerstand tegen de circulatie van het koelmiddel zal creëren. Daarom worden open tanks gebruikt voor open verwarmingssystemen.

Daarom is er een groot nadeel van open verwarmingssystemen - dit is de verdamping van het koelmiddel uit de tank. Als gevolg hiervan is het periodiek nodig om het koelvloeistofniveau in de tank te controleren en, indien nodig, verliezen aan te vullen.

Bovendien is het voor open verwarmingssystemen niet alleen belangrijk dat de tank kan communiceren met de atmosfeer, maar ook de juiste berekening van het tankvolume en een juiste installatie en aansluiting op het verwarmingssysteem

Berekening van het volume van een open expansievat

Traditioneel wordt het volume van het expansievat gedefinieerd als 5% van het volume van het gehele verwarmingssysteem. Dit komt door het feit dat bij een toename van de watertemperatuur tot 80 graden het volume met ongeveer 4% toeneemt. Tel daarbij een kleine ruimte op zodat het water niet nog eens 1% over de randen van de tank overloopt, in totaal krijgen we het volume van het expansievat als percentage van het volume van het gehele verwarmingssysteem.

Als een andere koelvloeistof wordt gebruikt in een open systeem, moet het volume van de tank worden aangepast op basis van de thermische uitzetting van de gebruikte koelvloeistof.

De meeste problemen doen zich voor bij de berekening van het volume koelvloeistof in het verwarmingssysteem. Om het volume van het systeem te berekenen, is het noodzakelijk om het interne volume van alle elementen van het leidingsysteem van radiatoren, verwarming en de ketel op te tellen. Ook kan het volume van het systeem indirect worden bepaald door het vermogen van de ketel, gebaseerd op het feit dat 1 kW ketelvermogen nodig is om 15 liter koelvloeistof te verwarmen.

Installatie en aansluiting van een open expansievat

In tegenstelling tot een gesloten expansievat zijn er bepaalde regels voor een open expansievat.

De belangrijkste regel is dat de tank zich boven het gehele verwarmingssysteem moet bevinden. Anders zal er volgens het principe van communicerende vaten water uitstromen.

Deze omstandigheid leidt vaak tot de afwijzing van een open verwarmingssysteem, omdat. het is niet altijd mogelijk om gemakkelijk een expansievat te installeren.

Het tweede belangrijke kenmerk is dat de tank moet worden aangesloten op de retourleiding. De retourtemperatuur van het water is namelijk lager, waardoor het water langzamer verdampt.

Bovendien kan, gezien de lage retourwatertemperatuur, het expansievat met een transparante slang op het systeem worden aangesloten, waardoor de hoeveelheid water in het systeem gemakkelijker te regelen is.

Daarnaast kan het expansievat worden voorzien van speciale leidingen om overlopen te voorkomen en het waterpeil in de tank te regelen.

Apparaatselectie volgens de berekening

Voordat u doorgaat met de berekening van het membraan, moet u weten dat hoe groter het volume van het verwarmingssysteem en hoe hoger de maximale temperatuurindex van het koelmiddel, hoe groter de tank zelf zou moeten zijn.

Er zijn verschillende manieren waarop de berekening wordt uitgevoerd: contact opnemen met specialisten van het ontwerpbureau, zelf berekeningen uitvoeren met een speciale formule of rekenen met een online rekenmachine.

De rekenformule ziet er als volgt uit: V = (VL x E) / D, waarbij:

VL - het volume van alle hoofdonderdelen, inclusief de ketel en andere verwarmingsapparaten;
E is de uitzettingscoëfficiënt van het koelmiddel (in procenten);
D is een indicator van de efficiëntie van het membraan.

Volumebepaling

De eenvoudigste manier om het gemiddelde volume van het verwarmingssysteem te bepalen, is door: verwarmingsketel capaciteit op basis van 15 l/kW. Dat wil zeggen, met een ketelvermogen van 44 kW zal het volume van alle snelwegen van het systeem gelijk zijn aan 660 liter (15x44).

De uitzettingscoëfficiënt voor een watersysteem is ongeveer 4% (bij een temperatuur van het verwarmingsmedium van 95 °C).

Als antivries in de leidingen wordt gegoten, nemen ze hun toevlucht tot de volgende berekening:

De efficiëntieclassificatie (D) is gebaseerd op de initiële en hoogste druk in het systeem, evenals de startluchtdruk in de kamer. Het veiligheidsventiel staat altijd op maximale druk. Om de waarde van de prestatie-indicator te vinden, moet u de volgende berekening uitvoeren: D = (PV - PS) / (PV + 1), waarbij:

PV - de maximale drukmarkering in het systeem, voor individuele verwarming is de indicator 2,5 bar;
PS - de membraanlaaddruk is gewoonlijk 0,5 bar.

Nu rest het om alle indicatoren in de formule te verzamelen en de uiteindelijke berekening te krijgen:

Het resulterende aantal kan naar boven worden afgerond en er wordt gekozen voor een expansievatmodel vanaf 46 liter. Als water als warmtedrager wordt gebruikt, zal het volume van de tank minimaal 15% van de capaciteit van het gehele systeem bedragen. Voor antivries is dit percentage 20%. Het is vermeldenswaard dat het volume van het apparaat iets groter kan zijn dan het berekende aantal, maar in geen geval niet minder.

Formule voor het berekenen van het volume van het expansievat

KE - het totale volume van het gehele verwarmingssysteem. Deze indicator wordt berekend op basis van het feit dat 1 kW verwarmingsapparatuur gelijk is aan 15 liter koelvloeistofvolume. Als het ketelvermogen 40 kW is, is het totale volume van het systeem KE \u003d 15 x 40 \u003d 600 l;

Z is de waarde van de temperatuurcoëfficiënt van het koelmiddel.Zoals reeds opgemerkt, is dit voor water ongeveer 4%, en voor antivries van verschillende concentraties, bijvoorbeeld 10-20% ethyleenglycol, van 4,4 tot 4,8%;

N is de efficiëntiewaarde van de membraantank, die afhangt van de initiële en maximale druk in het systeem, de initiële luchtdruk in de kamer. Vaak wordt deze parameter gespecificeerd door de fabrikant, maar als deze er niet is, kunt u de berekening zelf uitvoeren met behulp van de formule:

DV - de hoogst toegestane druk in het netwerk. In de regel is deze gelijk aan de toegestane druk van de veiligheidsklep en overschrijdt zelden 2,5-3 atm voor gewone huishoudelijke verwarmingssystemen;

DS is de drukwaarde van de initiële lading van de membraantank gebaseerd op een constante waarde van 0,5 atm. voor 5 m van de lengte van het verwarmingssysteem.

N = (2,5-0,5)/

Dus uit de verkregen gegevens kunnen we het volume van het expansievat afleiden met een ketelvermogen van 40 kW:

K \u003d 600 x 0,04 / 0,57 \u003d 42,1 liter.

Een tank van 50 l met een begindruk van 0,5 atm wordt aanbevolen. aangezien de uiteindelijke indicatoren voor het kiezen van een product iets hoger moeten zijn dan de berekende. Een kleine overmaat van het volume van de tank is niet zo erg als de ontoereikendheid van het volume. Bovendien adviseren experts bij het gebruik van antivries in het systeem een tank te kiezen met een volume van 50% meer dan de berekende.

Calculator voor het berekenen van het volume van een expansievat voor een verwarmingssysteem

Wat u moet weten bij het maken van berekeningen

Bij het installeren van een verwarmingssysteem is het niet altijd mogelijk om bruikbare ruimte te besparen, wat zo belangrijk is in kleine ruimtes. Maar tegelijkertijd kunt u het exacte volume van het gewenste apparaat achterhalen.

Bij het berekenen wordt de volgende formule gebruikt:

Vb (tankvolume) = Vt (volume warmtedragende vloeistof) * Kt (warmte-uitzettingsfactor) / F (capaciteitsfactor membraantank)

Om het volume van de koelvloeistof te bepalen, worden de volgende methoden gebruikt:

het tijdstip van proefvulling van de gehele constructie wordt geregistreerd. Dit kan met een watermeter;
tel alle volumes van de aanwezige mechanismen bij elkaar op - leidingen, batterijen en warmtebronnen;
een correspondentie van 15 liter koelvloeistof per kilowatt apparatuurvermogen wordt toegepast.

Berekening van het volume op een apart voorbeeld

De coëfficiënt die rekening houdt met de thermische uitzetting van het gebruikte koelmiddel hangt af van de aanwezigheid van antivriestoevoegingen. Het varieert afhankelijk van het percentage van deze additieven en kan ook veranderen onder invloed van temperatuur. Er zijn speciale tabellen waarin u de gegevens kunt zien van de berekening van de verwarming van de koelvloeistof. Deze informatie wordt in de rekenmachine ingevoerd. Als er water wordt gebruikt, wordt dit noodzakelijkerwijs in het programma weergegeven.

Antivriesvloeistoffen als warmtedrager zijn vooral relevant als het nodig is om de verwarming in het koude seizoen uit te schakelen.

Houd rekening met de efficiëntiefactor van het membraanexpansievat. Het kan worden bepaald door de volgende formule:

F= (Pm-Pb)/(P1+1)

In dit geval staat Pm voor de maximale druk die kan leiden tot een noodactivering van een speciaal veiligheidsventiel. Deze waarde moet worden vermeld in de paspoortgegevens van het product.

Het diagram toont de installatieoptie van het apparaat

Pb is de druk voor het pompen van de luchtkamer van het apparaat. Als het ontwerp al is opgepompt, wordt de parameter aangegeven in de technische specificaties. Deze waarde kan onafhankelijk worden gewijzigd. Bijvoorbeeld om het afkolven met een autopomp te hervatten of om overtollige lucht te verwijderen met een ingebouwde nippel. Voor autonome systemen is de aanbevolen indicator 1-1,5 atmosfeer.

Gerelateerd artikel:

Tank in een open verwarmingssysteem

In zo'n systeem beweegt het koelmiddel - gewoon water - op natuurlijke wijze volgens de wetten van de fysica door de verschillende dichtheden van koud en warm water. Ook de helling van de leidingen draagt hieraan bij. Het tot hoge temperatuur verwarmde koelmiddel neigt naar boven bij de uitlaat van de ketel, naar buiten geduwd door koud water dat van onderaf uit de retourleiding komt. Zo ontstaat een natuurlijke circulatie, waardoor de radiatoren opwarmen. Het is problematisch om antivries te gebruiken in een zelfstromend systeem vanwege het feit dat in het expansievat de koelvloeistof zich in de open toestand bevindt en snel verdampt, daarom werkt alleen water in deze hoedanigheid.Bij verwarming neemt het in volume toe en het overschot komt de tank binnen en bij afkoeling keert het terug naar het systeem. De tank bevindt zich op het hoogste punt van de contour, meestal op de zolder. Zodat het water erin niet bevriest, is het geïsoleerd met isolatiemateriaal en aangesloten op de retourleiding om koken te voorkomen. Bij overvulling van de tank wordt het water geloosd op het riool.

Het expansievat is niet afgesloten met een deksel, vandaar de naam van het verwarmingssysteem - open. Het waterniveau in de tank moet zo worden geregeld dat er geen luchtbellen in de pijpleiding komen, wat leidt tot een inefficiënte werking van de radiatoren. De tank is via een expansieleiding op het netwerk aangesloten en er is een circulatieleiding aangebracht om de waterbeweging te verzekeren. Naarmate het systeem vol raakt, bereikt het water de signaalleiding, waarop:

kraan. Een overloopleiding wordt gebruikt om de uitzetting van water te regelen. Het is verantwoordelijk voor het vrije verkeer van lucht in de container. Om het volume van een open tank te berekenen, moet u het watervolume in het systeem weten.